MỞ ĐẦU Đặt vấn đề Sơn Động huyện miền núi tỉnh Bắc Giang có diện tích tự nhiên 84.432,4 ha, diện tích đất lâm nghiệp 68.348,29 hecta chiếm 72,0% [14] Địa hình Sơn Động gồm đồi núi xen kẽ thung lũng, manh mún, địa hình chia cắt mạnh chênh lệch độ cao, độ dốc lớn Hiện tượng xói mòn, rửa trôi xảy mạnh Tuy nhiên, đến chưa có nghiên cứu xói mòn đất địa bàn huyện Sơn Động Đất đai tài nguyên vô quý giá, tư liệu đặc biệt, thành phần quan trọng hàng đầu môi trường sống, tư liệu lao động kinh tế Nông - Lâm nghiệp Tuy nhiên, vài thập kỷ gần đây, với gia tăng dân số, nguồn tài nguyên khoáng sản, thảm thực vật, đất đai sử dụng mức độ cao, chí không hợp lý Việc khai thác Nông -Lâm nghiệp ý thức ngày làm cho trình xói mòn đất xảy nghiêm trọng, độ phì nhiêu ngày giảm, nhiều nơi trơ sỏi đá, trở thành đất trống, đồi núi trọc [6] Xói mòn đất trình phá huỷ lớp thổ nhưỡng (bao gồm phá huỷ thành phần cơ, lý, hoá, chất dinh dưỡng v.v… đất) tác động nhân tố tự nhiên nhân sinh làm giảm độ phì đất, gây bạc mầu, thoái hoá đất, laterit hoá, trơ sỏi đá v.v…, ảnh hưởng trực tiếp tới sống phát triển thảm thực vật rừng, thảm trồng khác [6] Ðể giảm thiểu xói mòn khu vực miền núi, hai vấn đề cần song song nghiên cứu là: trình xói mòn, nguyên nhân, yếu tố ảnh hưởng vấn đề sử dụng hợp lý tài nguyên Có nhiều phương pháp nghiên cứu, đánh giá xói mòn đất tác giả nước sử dụng Trong đó, việc ứng dụng công nghệ hệ thống thông tin địa lý (GIS) phương pháp , công cụ mạnh có khả phân tích không gian thơi gian ngắn Công nghệ GIS cho phép tích hợp phương trình đất tổng quát Wischmeier W.H Smith D.D để tính toán xây dựng đồ xói mòn đất lưu vực, vùng lãnh thổ cách dễ dàng xác Vơi cac ly nêu , chọn đề tài: “Ứng dụng công nghệ hệ thống thông tin địa lý (GIS) để dự báo xói mòn đất huyện Sơn Động - tỉnh Bắc Giang” Mục đích nghiên cứu Dự báo xói mòn đất phục vụ quy hoạch sử dụng hợp lí tài nguyên đất huyện Sơn Động Để đạt mục đích trên, đề tài đặt mục tiêu cụ thể sau: - Xây dựng đồ xói mòn đất đồ dự báo tiềm xói mòn đất huyện Sơn Động dựa ứng dụng công nghệ hệ thống thông tin địa lý (GIS), làm sở định hướng cho chiến lược quy hoạch sử dụng đất huyện Sơn Động - Đề xuất số giải pháp chống xói mòn đất Ý nghĩa đề tài nghiên cứu - Ý nghĩa khoa học: Luận văn ứng dụng hệ thống thông tin địa lý (GIS) để đánh giá dự báo xói mòn đất qua việc phân tích không gian mối quan hệ nhân tố địa hình, thủy văn, thổ nhưỡng, thực vật người huyện Sơn Động - Ý nghĩa thực tiễn luận văn: Đánh giá xói mòn xói mòn tiềm huyện Sơn Động, từ xây dựng đồ xói mòn đất khu vực nghiên cứu làm sở đề xuất số giải pháp hạn chế xói mòn đất Khối lượng cấu trúc luận văn Luận văn trình bày 80 trang khổ A4 với 21 hình, 14 bảng biểu trình sau: MỞ ĐẦU Chương 1: TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU Chương 2: ĐẶC ĐIỂM TỰ NHIÊN – XÃ HỘI KHU VỰC NGHIÊN CỨU Chương 3: ĐỐI TƯỢNG, NỘI DUNG, PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU Chương 4: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ Chương 1: TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 1.1 Xói mòn đất nhân tố ảnh hưởng đến xói mòn đất 1.1.1 Xói mòn đất Có nhiều định nghĩa xói mòn đất, để phù hợp với khu vực nghiên cứu, luận văn sử dụng định nghĩa Nguyễn Quang Mỹ [6]: Xói mòn đất (soil erosion) trình phá hủy lớp thổ nhưỡng (bao gồm phá hủy thành phần cơ, lý, hóa, chất dinh dưỡng v.v đất) tác động nhân tố tự nhiên nhân sinh, làm giảm độ phì đất, gây bạc mầu, thoái hóa đất, laterit hóa, trơ sỏi đá v.v ảnh hưởng trực tiếp đến sống phát triển thảm thực vật rừng, thảm trồng khác Xói mòn gồm loại: - Xói mòn bề mặt: Là loại xói mòn mưa băng tuyết tan Kiểu xói mòn thường gặp sườn đỉnh phân thủy bồn thu nước - Xói mòn theo dòng: Là kiểu xâm thực, xói mòn tập trung dải trũng rãnh sâu, thung lũng, sông suối Xâm thực theo dòng chia làm loại xâm thực sâu xâm thực ngang 1.1.2 Các trình xói mòn đất Các trình xói mòn gồm: Xói lở sông suối xói mòn, rửa trôi bề mặt 1.1.2.1 Xói lở sông suối Quá trình xói lở sông suối đƯợc xác định theo công thức động dòng chảy [6] Trong đó: F=vm2/2 F: động khối nước chảy m: khối lượng nước chảy v: vận tốc dòng chảy Như động dòng chảy tỉ lệ thuận với bình phương tốc độ dòng chảy Trong trình xói lở, dòng chảy tạo vật liệu, phù sa Tùy theo kích thước phù sa tốc độ dòng chảy mà phù sa vận chuyển xuôi theo chiều dòng chảy Khi động dòng chảy không đủ sức mang phận vật chất, phù sa lắng đọng xuống dòng sông gọi trình bồi tụ 1.1.2.2 Xói mòn rửa trôi bề mặt Là trình xói mòn dòng chảy tạm thời sườn lúc mưa tuyết tan chịu ảnh hưởng nhiều yếu tố tự nhiên, yếu tố địa hình quan trọng 1.1.3 Các nhân tố ảnh hưởng đến xói mòn đất Các nhân tố ảnh hưởng đến trình xói mòn đất gồm: khí hậu, địa hình, đất đai, thảm thực vật người, mô tả hình 1.1: A/H tích cực A/H tiêu cực A/H hai chiều Hình 1.1: Các nhân tố ảnh hưởng đến xói mòn đất 1.1.3.1 Ảnh hưởng nhân tố khí hậu đến xói mòn đất Xói mòn chủ yếu dòng chảy bề mặt gây ra, dòng chảy lại yếu tố khí hậu định là: Tổng lượng mưa tính chất mưa, thời gian cường độ mưa Thời gian mưa lớn, cường độ mưa cao trình xói mòn xảy mạnh Sự xuất xói mòn phụ thuộc nhiều vào lớp nước đợt mưa lượng ưa trung bình tháng, năm Lớp nước mặt diện tích trồng cà phê năm tuổi 754mm gây rửa trôi 44,0 tấn/ha, lớp nước mặt 2501mm gây rửa trôi 213 tấn/ha Như điều kiện nhau, dòng chảy mặt tăng lần làm tăng rửa trôi đất từ lần [6] Cường độ mưa gây ảnh hưởng mạnh đến dòng chảy mặt xói mòn đất Theo Nguyễn Quang Mỹ [6]: trận mưa 10mm với cường độ trung bình khoảng thời gian giờ, xói mòn đất xảy mạnh lớp nước đạt từ 8-10mm đặc biệt đất bỏ hoang Ảnh hưởng cường độ mưa đến xói mòn mạnh cường độ đạt cực đại xảy vào nửa đầu trận mưa Ở Việt Nam nói chung khu vực nghiên cứu nói riêng, mưa phân hóa theo mùa rõ rệt Lượng mưa cực đại vào tháng mùa hè cực tiểu tháng mùa đông Vì việc bảo vệ đất, chống xói mòn đặc biệt mùa mưa vô cần thiết Ngoài mưa ảnh hưởng trực tiếp đến xói mòn, yếu tố khí hậu khác gió, nhiệt độ, ẩm độ có ảnh hưởng đến xói mòn đất, nhiên mức độ ảnh hưởng không rõ ràng 1.1.3.2 Ảnh hưởng địa hình đến xói mòn đất Địa hình nhân tố tự nhiên ảnh hưởng lớn đến xói mòn đất Nếu xét diện rộng, địa hình có tác dụng làm thay đổi phân bố nhiệt lượng mưa rơi xuống Sự thay đổi độ cao kéo theo thay đổi nhiệt độ, mưa, ẩm Các yếu tố địa độ dốc, chiều dài sườn dốc, hình dạng (lồi, lõm, thẳng, bậc thang v.v ) mức độ chia cắt ngang địa hình ảnh hưởng trực tiếp đến xói mòn đất Độ dốc sườn yếu tố địa hình có ảnh hưởng lớn đến trình xói mòn Độ dốc lớn làm tăng cường độ dòng chảy đẩy nhanh trình rửa trôi, xói mòn đất, gây nên xói mòn mạnh Bộ Nông nghiệp phát triển nông thôn đề xuất thang độ dốc lãnh thổ Việt Nam: 0-30, 380, 8-150, 15-250, 250, chưa hoàn thiện bước thống để sử dụng độ dốc nước ta [6] Nguyễn Quang Mỹ nghiên cứu ảnh hưởng độ dốc đến xói mòn đất Tây Nguyên từ năm 1978 đến 1982 đất bazan, trồng Chè tuổi, kết cho thấy: Bảng 1.1: Ảnh hưởng độ dốc đến xói mòn đất [6] Tổn thất Loại đất Cây trồng Độ dốc đất Năm nghiên cứu, địa điểm NC Đất bazan Chè tuổi (00) (T/ha/năm) 96 Đất bazan Chè tuổi 211 Đất bazan Chè tuổi 15 305 Đất phù sa cổ Sắn tuổi 15 Đất phù sa cổ Sắn tuổi 47 Đất phù sa cổ Sắn tuổi 57 Đất phù sa cổ Sắn tuổi 22 147 Bảng 1.1 cho thấy độ dốc tăng lần cường độ xói mòn tăng 2- lần Chiều dài sườn dốc nhân tố ảnh hưởng đến trình xói mòn đất Chiều dài sườn tăng, khối lượng nước lớn, lớp nước dày, tốc độ lượng dòng chảy lớn trình rửa trôi, xói mòn đất xảy mạnh Nếu tăng chiều dài sườn dốc lên lần xói mòn đất tăng từ đến 7,5 lần [6] Việt Nam có 3/4 lãnh thổ đồi núi, mạng lưới sông suối dày đặc, sông ngắn, dốc, lượng mưa lớn, 85-90% lượng mưa tập trung vào mùa mƣa, xói mòn có điều kiện xảy mạnh 1.1.3.3 Ảnh hưởng lớp phủ thực vật đến xói mòn đất Lớp phủ thực vật có ảnh hưởng lớn đến trình xói mòn đất, lớp phủ thực vật tăng trình xói mòn giảm Vai trò chống xói mòn lớp phủ thực vật phụ thuộc vào tuổi độ che phủ Thực vật có khả bảo vệ đất chống xói mòn qua việc làm giảm ảnh hưởng hạt mưa xuống mặt đất tán làm cho nước có khả chảy xuống đến 50-60% theo chiều thẳng đứng rễ Không thế, vật rơi rụng thực vật cành khô, rụng tạo lượng mùn lớn đất, giữ đất tơi xốp, chống xói mòn 1.1.3.4 Ảnh hưởng đất đến trình xói mòn đất Đất đối lượng bị dòng chảy mặt phá hủy, phát triển xói mòn phụ thuộc vào tính chất trạng thái đất Những yếu tố đất ảnh hưởng đến xói mòn đất thành phần giới, cấu trúc độ thấm nước hàm lượng mùn đất Những yếu tố dó ảnh hưởng đến khả hình thành dòng chảy mưa rào 1.1.3.5 Ảnh hưởng người đến xói mòn đất Con người ảnh hưởng trực tiếp đến trình xói mòn đất thông qua hoạt động sống Việc phá rừng gián tiếp đẩy mạnh trình xói mòn đất Những diện tích rừng làm lộ khoảng trống thảm thực vật che phủ đất Khi mưa xuống trình xói mòn bề mặt xảy mạnh Canh tác đất dốc không khoa học, du canh du cư nưng tác nhân gia tăng xói mòn đất Trên độ dốc < 30 bắt đầu xảy xói mòn có mưa to Từ độ dốc 30 trở lên, tùy vào yếu tố đất đai, thực vật, lượng mưa v.v mà trình xói mòn xảy mạnh hay yếu Qua số liệu lâm trường Cầu Hai (Phú Thọ) cho thấy rừng phủ kín trôi đất/ha/năm nương sắn lại 147 đất/ha/năm [6] Rõ ràng biện pháp canh tác không hợp lý gây tác hại lớn, ảnh hưởng xấu đến trình xói mòn đất 1.2 Nghiên cứu xói mòn đất giới Có thể nói người quan tâm đến tượng xói mòn từ sớm, từ thời Hy Lạp La Mã cổ đại có tác giả đề cập đến xói mòn với việc bảo vệ đất Quá trình xói mòn đại gắn liền với hoạt động nông nghiệp Nhiều người cho đất đai bị khai thác cạn kiệt nguyên nhân khiến văn minh khứ Vì vậy, với thoái hoá đất, xói mòn tồn vấn đề suốt trình phát triển toàn nhân loại [10] Vê nguyên nhân xoi mon , hâu hêt cac nha nghiên cư u giới thông nhât có hai nguyên nhân dẫn tới tượng thoái hoá đất diễn mạnh mẽ qui mô toàn cầu là: nguyên nhân tự nhiên người Nguyên nhân người, theo nhiều nhà nghiên cứu thể quản lý đất dường giá phải trả cho phát triển kinh tế, xã hội Các giải pháp đưa ra, phân tích khả thi nhất, biện pháp can thiệp vào lớp phủ thực vật nhằm đạt hiệu tốt việc chống xói mòn Xói mòn tự nhiên trình diễn liên tục tự nhiên thứ yếu so với xói mòn nguyên nhân người Tuy vậy, việc phân định nguyên nhân xói mòn lúc dễ dàng không cần thiết, nên việc lập đồ xói mòn, nhiều người ta không phân biệt hai nguyên nhân 1.2.1 Các xu hướng nghiên cứu xói mòn Hiện nay, xói mòn nghiên cứu mở rộng nhiều loại hình tính chất khác Xu hướng phổ biến nghiên cứu xói mòn giới, thể qua hội thảo lần thứ 12 ISCO tổ chức Bắc Kinh năm 2002 nghiên cứu xói mòn theo hướng mô hình hóa diễn tả động lực trình xói mòn nghiên cứu xói mòn kết hợp với khoa học khác, chủ yếu để tìm hiểu trình tác động xói mòn lên môi trường nhằm có biện pháp chống xói mòn khả thi [17] Điều đáng ý nhiều nhà khoa học [17] đồng ý hầu hết nghiên cứu xói mòn tiến hành nhằm mục tiêu cho không cần phải xem xét đến khác biệt tỷ lệ (qui mô) không gian thời gian Nhưng điều dẫn đến sai biệt đáng kể Theo Valentin đồng nghiệp, để dự báo ảnh hưởng thay đổi toàn cầu, buộc phải tìm hiểu trình xói mòn diễn qui mô thời gian không gian khác nhau, điêu cung hoan toan phu hơp vơi kêt luân cua Drissa va nnk [18] 1.2.2 Các phương pháp đánh giá xói mòn đất [10] - Phương pháp phân loại, phân vùng lãnh thổ theo mức độ xói mòn Phương pháp áp dụng nhiều nước để phân chia khái quát vùng lớn có mức độ nguy hiểm xói mòn tiềm khác toàn lãnh thổ quốc gia Tuy nhiên hạn chế phương pháp thiên định tính, mang đặc trưng phương pháp chuyên gia, có khó khăn việc giải xác ranh giới vùng phạm vi hẹp Phương pháp tác giả Liên Xô (cũ) Trung Quốc áp dụng Các đồ phân vùng theo độ nguy hiểm tiềm xuất xói mòn xây dựng sở tổng hợp đồ phân cấp điều kiện tự nhiên tham gia trình xói mòn : địa hình, khí hậu, lớp phủ thực vật Trong yếu tố đó, tác giả ý nhiều đến yếu tố địa hình khí hậu - Phương pháp mô hình hoá Sử dụng mô hình để diễn tả trình xói mòn Các mô hình thực nghiệm lý thuyết ưu điểm phương pháp so với phương pháp khác phần lượng hoá vai trò yếu tố ảnh hưởng tới trình xói mòn, có nghĩa làm rõ vai trò chúng toàn hệ thống Phương pháp cho phép ứng dụng công nghệ thông tin vào nghiên cứu tính toán Hạn chế phương pháp trình xói mòn diễn đa dạng, thay đổi theo điều kiện cụ thể địa phương nên mô hình dùng tốt cho địa phương không với địa phương khác Vì vậy, vận dụng mô hình cần phải ý tới điều kiện đặc thù địa phương, hay hơn, sử dụng thông số mô hình kiểm chứng cho địa phương [17] 1.2.3 Các mô hình đánh giá xói mòn đất Việc mô hình hoá trình xói mòn bắt đầu vào thập niên 80 kỷ 20, góp phần tính toán dự báo xói mòn Theo Phạm Hùng [3], chia mô hình làm hai loại mô hình kinh nghiệm mô hình nhận thức Các mô hình xây dựng sở lý thuyết hệ thống với giả thiết lượng vào hệ thống xác định 1.2.3.1 Mô hình kinh nghiệm Mô hình kinh nghiệm mô hình xây dựng dựa vào tổng kết từ quan sát thực tế Nói theo nghĩa hẹp hơn, hầu hết mô hình dựa vào phương trình đất tổng quát Wischmeier Smith tư tương tự Có thể kể đến mô hình: Phương trình Musgrave Musgrave, 1947; Phương pháp tỉ lệ phân chia bùn cát, Renfro, 1975; Phương pháp Dendy Boltan, Dendy Bolten, 1976; MUSLE (modified universal soil loss equation, Auerswwald, 1990 [3]: Mục đích mô hình để tính toán lượng đất tổn thất trung bình hàng năm dự báo xói mòn đất bình quân đất dốc Ngoài ra, việc sử dụng mô hình cho phép dự báo thay đổi xói mòn đất biến đổi hệ thống canh tác đề xuất, ước đoán hiệu biện pháp phòng chống xói mòn Mô hình kinh nghiệm có hạn chế sau: - Phạm vi ứng dụng mang tính địa phương, có độ xác hạn chế áp dụng khu vực khác - Chưa đề cập đến trình bồi lắng chuyển tải hạt đất - Không có khả tính toán cho trận mưa hay bước thời gian ngắn - Đối với lưu vực lớn, độ xác chưa cao tính phức tạp khu vực nghiên cứu Nhược điểm khắc phục cách chia khu vực nghiên cứu thành khu vực nhỏ Mô hình thực nghiệm AĐ Ivanovaki IA Kornev 157,11 6.811,00 Phúc Thắng 59,63 342,16 608,56 508,98 273,67 441,90 349,59 230,46 53,58 218,33 770,23 723,05 502,29 1.894,43 2.894,31 668,36 136,29 2.989,19 2.956,31 1.042,48 420,63 2.139,52 2.634,93 1.793,00 Quế Sơn 4,47 1.080,00 Thạch Sơn 147,80 2.361,70 Thanh Luận 37,60 5.631,00 Thanh Sơn 148,79 7.557,40 TB1 786,02 409,96 980,47 85,11 38,59 17,42 10,15 3.292,97 2.101,61 604,28 247,26 611,67 1.156,35 1.023,38 575,39 191,92 407,05 524,76 314,44 799,08 1.131,88 623,81 270,49 6.950,90 TT An Châu 2,72 154,00 Tuấn Đạo 73,88 6.320,00 Vân Sơn 241,22 3.608,00 Vĩnh Khƣơng 83,84 1.522,00 Yên Định 56,74 2.882,00 Xói mòn theo cấp 22.572,47 29.361,21 18.524,62 26,73% 34,77% 21,94% 10.758,33 3.215,78 84.432,40 % theo cấp 100% 72 12,74% 3,81% Qua hình 4.7 thể đồ xói mòn thực tế cho thấy khung cảnh khác hẳn so với đồ xói mòn tiềm Những khu vực xói mòn tiềm lớn nhƣ dãy núi Yên Tử, Phƣợng Hoàng lại hầu nhƣ không xảy xói mòn cấp 4, cấp đƣợc che phủ thảm thực vật, đặc biệt rừng tự nhiên Ngƣợc 73 lại nhiều diện tích có xói mòn tiềm không cao nhƣ Thạch Sơn, Phúc Thắng, Dƣơng Hƣu thực tế lại xói mòn mạnh 4.2 Kiểm chứng kết nghiên cứu Sau có đồ xói mòn tiềm đồ xói mòn thực tế huyện Sơn Động, tiến hành kiểm chứng trƣờng Kết cho thấy: - Đối với đồ xói mòn tiềm năng: Xói mòn tiềm nói lên nguy xói mòn lớp phủ thực vật Qua kiểm tra thực tế cho thấy xói mòn tiềm xảy mạnh khu vực núi cao nhƣ dãy núi Yên Tử, Phƣợng Hoàng, núi Mít Đây núi có độ cao 600m có độ dốc lớn Điều cho thấy tiềm xói mòn khu vực núi cao, độ dốc lớn lớn Qua thực tế cho thấy: + Khu vực không xảy xói mòn tiềm khu phẳng nằm chân đồi, núi, thung lũng nơi độ dốc + Khu vực có nguy xói mòn tiềm cấp 1,2 xảy khu vực chân đồi, núi nơi có độ dốc nhỏ + Khu vực có nguy xói mòn tiềm cấp xảy khu vực có độ dốc trung bình, chiều dài sƣờn dốc ngắn + Khu vực có nguy xói mòn tiềm cấp 4,5 xảy khu vực núi cao, nơi có độ dốc lớn, sƣờn dốc dài - Đối với đồ xói mòn thực tế: 74 Ngƣợc lại với đồ xói mòn tiềm năng, xói mòn thực tế lại xảy mạnh nơi thảm thực vật che phủ nơi có thảm thực vật nhƣng mức độ che phủ chƣa cao, tầng tán Hầu nhƣ diện tích đƣợc xác định xói mòn cấp 4, cấp diện tích đất trống sƣờn núi có độ dốc từ trung bình đến lớn Những điểm xói mòn cấp 0, cấp 1, cấp diện tích nằm dƣới chân đồi núi, diện tích diện tích đƣợc che phủ mức độ cao thảm thực vật Những nơi có nguy có xói mòn tiềm cấp 4, cấp nhƣ dãy núi Yên Tử, Phƣợng Hoàng thực tế lại xảy xói mòn cấp 1, cấp Qua kiểm tra thực tế cho thấy diện tích đƣợc che phủ rừng tự nhiên rậm rạp, nhiều tầng tán 75 4.3 Ảnh hƣởng biến động lớp phủ thực vật tới xói mòn đất huyện Sơn Động Qua đồ xói mòn tiềm xói mòn cho thấy lớp phủ thực vật có vai trò quan trọng trình xói mòn đất Mỗi loại lớp phủ thực vật có mức độ ảnh hƣởng khác đến trình xói mòn đất Bảng 4.5: Tƣơng quan diện tích xói mòn với độ che phủ rừng Diện tích xói Diệ mòn D.t An Bá n tích2.84 tựích An 4,00 1.90 47,54 Châu An 6,00 11.9 5,08 Lạc An 33,20 1.16 30,87 Lập Bồng 4,00 2.88 7,58 Am Cẩm 5,00 1.93 27,02 Đàn Chiên 6,00 438, 6,34 7.60 64 Sơn Dƣơn 00 g HƣuGiáo 5,30 1.84 07,08 Liêm Hữu 7,00 3.51 39,06 Sản Lệ 9,00 1.68 10,41 Viễn Long 3,90 6.81 3,02 Sơn Phúc 1,00 1.79 68,75 ThắngQuế 3,00 1.08 2,28 Sơn Thạch 0,00 2.36 8,51 Sơn Thanh 1,70 5.63 73,14 Luận Thanh 1,00 7.55 2,25 Sơn TB1 7,40 6.95 11,91 TT 0,90 154, 60,47 Tuấn 00 6.32 An Châu Đạo 0,00 5,42 %/ Đấ Đất có rừng Tổ RT 1.3 DTTN47, ng 229 N 67 35, 7,94 125 19,34 2.6 22, 2,87 103 7,27 37 32, 30,3 669 31,9 1.0 35, ,12 209 9,6 82 42, 4,3 122 28,8 47, 10, 8,8 190 9,9 3.4 44, ,7 493 1.0 56, 3,68 15 25,3 2.4 68, 18,01 223 8,8 85 50, 8,7 816 2,9 2.6 39, ,04 47 9,9 84 47 33,7 138 35,5 28 26, 2,1 111 8,7 1.3 58, 14 5,6 84 14, 35,6 467 1,3 1.6 21, 3,1 567 56,3 5.5 Không 3,8 xác định 05,2 30, 19, 21 92 14, 593 76 7,99 79,99 19 85 94 23 17 60 25 23 20 12 34 85 55 97 43 52 RT t 8,6 5,6 8,4 9,52 5,5 8,9 0,7 08,38 79,21 35,8 6,14 98,2 3,4 5,4 4,3 6,8 8,6 48 37 39 89 42 36 61 19 24 12 20 68 12 52 55 46 31 46 ,Ib,Ic) 11 4,5 17 6,6 12 97,6 14 11 9,4 57, 18 36,6 52 8,7 13 52,9 33 3,9 47 28 0,9 21, 43 9,9 31 4,7 44 2,1 21 10 58 (Ia 74 7,9 Vân 3.60 1.8 Sơn Vĩnh 8,00 1.52 39,98 92 Yên 2,00 2.88 3,04 95 Khƣơng Định Tổng 2,00 84.4 1,04 32 32,40 498,73 51 26 11 14 60, 44,34 115 57,44 67 86,9 48 2,6 33 7,7 210 7,4 14 0,3 69 5,8 0,3 58 04,6 41 5,7 17 2,1 441,09 385,74 055,35 07,2 77 52 32 37 9.9 Qua phân tích mối tƣơng quan diện tích xói mòn với độ che phủ rừng Sơn Động cho thấy: Có mức xói mòn chính: - Mức 1: Xói mòn mạnh với diện tích lớn xã có độ che phủ không cao nhƣ Lệ Viễn, Hữu Sản, Cẩm Đàn - Mức 2: Xói mòn tƣơng đối mạnh xã có diện tích rừng trồng lớn (so với diện tích có rừng diện tích tự nhiên) nhƣ Giáo Liêm, Long Sơn, Thạch Sơn, Vân Sơn - Mức 3: Xói mòn yếu xã có độ che phủ, diện tích rừng tự nhiên lớn nhƣ Thanh Sơn, Thanh Luận, Tuấn Đạo Qua phân tích cho thấy thực vật tự nhiên có vai trò to lớn việc giảm thiểu xói mòn Ở khu vực không rừng tự nhiên rừng trồng đóng vai trò to lớn việc giảm thiểu xói mòn đất 4.3 Một số đề xuất cho khu vực nghiên cứu 4.3.1 Đối với khu vực xói mòn cấp - Cấp không xói mòn Bảo vệ tốt diện tích rừng có, kết hợp phát triển rừng với lợi dụng rừng đảm bảo mục đích kinh tế nhƣng bảo vệ môi trƣờng sinh thái 4.3.2 Đối với khu vực xói mòn cấp - Cấp nguy hại Theo kết nghiên cứu, vùng xói mòn cấp thƣờng chân đồi thấp, nơi có thực bì dầy, độ dốc nhỏ, đất đai tốt, độ phì cao Biện pháp kỹ thuật khu vực bảo vệ trạng lớp phủ Có thể kết hợp trồng ngắn ngày nhƣ Dứa, Chè hay lâm sản gỗ nhƣ Ba kích, mây, thảo quả… dƣới tán rừng, vừa tận dụng đất đai tăng thu nhập vừa tăng cƣờng khả bảo 78 vệ đất thảm thực vật 79 4.3.3 Đối với khu vực xói mòn cấp - Cấp nguy hại Xói mòn cấp cấp xói mòn nguy hại, diện tích chiếm 21,94% diện tích tự nhiên khu vực nghiên cứu Hiện trạng lâm phần rừng phục hồi sau nƣơng rẫy, diện tích trảng cỏ, bụi (Ib, Ic) Biện pháp kỹ thuật khả thi với diện tích bảo vệ diện tích rừng có biện pháp khoanh nuôi tái sinh có trồng bổ sung địa có giá trị kinh tế có khả thích nghi cao với điều kiện sinh thái nhƣ Trám, Lát, Muồng, Lim xanh… Cũng trồng bổ sung loại lâm sản gỗ nơi tính chất đất rừng Đối với diện tích không khả phục hồi thành rừng trồng lại rừng Khi trồng rừng ƣu tiên chọn mọc nhanh nhƣ Keo, Bạch đàn để nhanh chóng tạo lớp phủ bảo vệ đất Cần lƣu ý biện pháp kỹ thuật lâm sinh tác động, đặc biệt công tác xử lý thực bì Cần tránh tối đa việc sử dụng biện pháp xử lý thực bì toàn diện, nên xử lý thực bì theo băng theo rạch, đồng thời cần xử lý thực bì sớm trƣớc mùa mƣa để đảm bảo an toàn cho đất 4.3.4 Đối với khu vực xói mòn cấp - Cấp nguy hại Cấp xói mòn nguy hại địa bàn nghiên cứu chiếm 12,74%, chủ yếu diện tích đất trống, trảng cỏ trạng Ia nơi rừng trồng chƣa thành rừng sƣờn núi có độ dốc lớn Cần ƣu tiên trồng rừng diện tích Nên chọn loài mọc nhanh có khả cải tạo đất nhƣ Keo, muồng Hạn chế tối đa tác động làm ảnh hƣởng đến xói mòn đất nhƣ cày xới, xử lý thực bì toàn diện, trồng sinh trƣởng chậm 4.3.5 Đối với khu vực xói mòn cấp - Cấp nguy hại 80 Diện tích xói mòn nguy hại chiếm 3,81% diện tích tự nhiên huyện Sơn Động Tuy nhiên xói mòn nguy hại ảnh hƣởng nghiêm trọng đến tính chất đất, làm đất khả canh tác Cần phủ xanh diện tích rừng trồng mọc nhanh, có tác dụng cải tạo đất Nếu có điều kiện cần kết hợp biện pháp công trình chống xói mòn Khi xử lý thực bì trồng rừng tuyệt đối không đƣợc xử lý toàn diện, tránh mùa mƣa 81 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ Kết luận: - Ứng dụng công nghệ hệ thống thông tin địa lý (GIS) kết hợp phƣơng trình đất phổ quát để dự báo xói Wischmeier W.H - Smith D.D để dự báo xói mòn đất huyện Sơn Động vấn đề mới, có ý nghĩa khoa học mang tính thực tiễn, thời - Đề tài xây dựng đƣợc đồ tiềm xói mòn đất đồ xói mòn thực tế huyện Sơn Động sở cho việc quy hoạch sử dụng đất hợp lý cho khu vực nghiên cứu, đảm bảo tính bền vững lãnh thổ - Những kết đề tài đƣợc kiểm chứng thực địa, kết đề tài đáng tin cậy, có hàm lƣợng khoa học, làm tài liệu tham khảo hữu ích cho công tác quy hoạch sử dụng đất địa phƣơng - Đề tài vào tình hình thực tế kết nghiên cứu đƣa số đề xuất cho khu vực nghiên cứu theo cấp xói mòn Do thời gian có hạn nên đề xuất chƣa đƣợc đầy đủ Tuy nhiên, tài liệu tham khảo đáng tin cậy cho địa phƣơng nhân dân Kiến nghị: Cần tiếp tục có nghiên cứu xói mòn đất GIS phạm vi lớn (cấp tỉnh cấp quốc gia) để đồng trình phân tích đánh giá lựa chọn biện pháp tác động mang tính tổng hợp hệ thống Trong nghiên cứu xói mòn đất, cần kết hợp việc sử dụng công nghệ GIS với biện pháp xác định xói mòn thực địa để kiểm chứng, nâng cao giá trị thực tiễn vấn đề nghiên cứu địa phƣơng 82 TÀI LIỆU THAM KHẢO Tiếng Việt Phạm Ngọc Dũng (1991) Nghiên cứu số biện pháp chống xói mòn đất đỏ bazan trồng chè vùng Tây nguyên xác định giá trị yếu tố gây xói mòn đất theo mô hình Wischmeier W.H and Smith D.D, Luận án Phó tiến sĩ khoa học Nông nghiệp, Hà Nội Nguyễn Trọng Hà (1996), Xác định yếu tố gây xói mòn khả dự báo xói mòn đất dốc, Luận án PTS KH-KT, trƣờng Ðại học Thủy lợi, Hà Nội Phạm Hùng (2001), Nghiên cứu ứng dụng kỹ thuật mô hình toán tính toán xói mòn lưu vực Việt Nam, Luận án tiến sĩ kỹ thuật trƣờng Ðại học Thủy lợi, Hà Nội Nguyễn Ngọc Lung, Võ Đại Hải (1997), Kết bước đầu nghiên cứu tác dụng phòng hộ nguồn nước số thảm thực vật xây dựng rừng phòng hộ nguồn nước, Nhà xuất Nông nghiệp, Hà Nội Nguyễn Quang Mỹ (1995), “Ảnh hƣởng yếu tố địa hình đến xói mòn đất Việt Nam”, Tạp chí khoa học ĐHQG Hà Nội tập XI, no1, tr 55-59 Nguyễn Quang Mỹ (2005), Xói mòn đất đại biện pháp chống xói mòn, Nhà xuất Đại học Quốc gia Hà Nội Nguyễn Quang Mỹ, Quách Cao Yêm, Hoàng Xuân Cơ (1984), "Nghiên cứu xói mòn thử nghiệm số biện pháp chống xói mòn đất Nông nghiệp Tây Nguyên", Các báo cáo khoa học chƣơng trình điều tra tổng hợp Tây Nguyên giai đoạn 1976-1980, Hà Nội 83 Phòng Thống kê huyện Sơn Động (2007), Niên giám thống kê năm 2007, Sơn Động, Bắc Giang 84 Trần Vĩnh Phƣớc (2001), GIS - Một số vấn đề chọn lọc, Nhà xuất giáo dục, Hà Nội 10 Vũ Anh Tuân (2007), Nghiên cứu biến động trạng sử dụng đất ảnh hưởng tới xói mòn lưu vực sông Trà Khúc phương pháp viễn thám GIS, Luận án tiến sĩ, Viện khoa học công nghệ vũ trụ, Hà Nội 11 Trung tâm liên ngành viễn thám GIS - Bộ Nông nghiệp phát triển nông thôn (2000), Báo cáo đề tài khoa học Đánh giá tiềm xói mòn vùng đồi núi Bắc trung Việt Nam, Hà Nội 12 Vi Văn Vị, Trần Bích Nga (1987), “Xói mòn mặt lƣu vực sông Đà khả bồi lấp hồ chứa Hoà Bình”, Tuyển tập báo cáo khoa học hội nghị khoa học khí tượng thuỷ văn toàn quốc lần thứ I, Tổng cục khí tƣợng thuỷ văn, Hà Nội 13 Trần Minh Ý nnk (2002), “Đề tài 74 06 01 Ứng dụng viễn thám hệ thông tin địa lý nhằm dự báo tai biến môi trƣờng”, Danh mục tóm tắt Nội dung kết đề tài nghiên cứu bản, chuyên ngành khoa học Trái Đất, NXB Khoa học Kỹ thuật, Hà Nội, 2002 14 UBND tỉnh Bắc Giang (2007), Kết theo dõi diễn biến tài nguyên rừng tỉnh Bắc Giang năm 2007 Tiêng Anh 15 Bui Dung The, Erosion and choice of land use systems by upland in the central coast, Viet Nam, http://128.100.163/ncpd/buiDung/methods.html 16 Lai Vinh Cam (2000), “Soil erosion study in NorthWest region of Viet Nam by intergrating watersheed analysis and universal soil (USLE)” Tạp chí khoa học DHQG HN, KHTN số XI 85 loss equation 17 Liu Bao-Yuan, Zhang Ke-Li, Xie Yun (2002), “Emprical Soil loss equation”, Proceedings of 12th ISCO conference Vol.2: Process of soil erosion and its environment effect pp 21-25 Beijing 18 Niu Dekui, Guo Xiaomin (2002), “Analyis of the present research situation and trend of soil erodibility”, Proceedings of 12th ISCO conference Vol.2: Process of soil erosion and its environment effect pp 291-295 Beijing 86 [...]... áp dụng những biện pháp canh tác khoa học Đây là những nguyên nhân cơ bản gây thoái hóa, xói mòn đất Tuy nhiên đến nay chưa có công trình khoa học nào nghiên cứu đánh giá xói mòn đất trên địa bàn huyện Sơn Động Vì vậy đề tài nghiên cứu đánh giá xói mòn đất và tìm ra biện pháp tác động phù hợp nhằm giảm thiểu xói mòn trên địa bàn là rất cần thiết và cấp bách 1.4 Ứng dụng hệ thống thông tin địa lý (GIS). .. huyện là đỉnh Yên Tử cao 1064,0 m Tọa độ địa lý từ: 2109’00” đến 21030’10” Vĩ độ Bắc; từ 106040’00” đến 107000’20” Kinh độ Đông Phía Đông giáp huyện Đình Lập (tỉnh Lạng Sơn) , huyện Ba Chẽ và huyện Hoành Bồ (tỉnh Quảng Ninh); Phía Tây giáp huyện Lục Nam và huyện Lục Ngạn (tỉnh Bắc Giang) ; Phía Bắc giáp huyện Đình Lập, Lộc Bình (tỉnh Lạng Sơn) và huyện Lục Ngạn (tỉnh Bắc Giang) Hình 2.1: Vị trí địa lý. .. hưởng đến xói mòn Công trình của Phạm Ngọc Dũng (1991) [1] về ứng dụng phương trình mất đất phổ quát vào dự báo tiềm năng xói mòn đất và đưa ra các biện pháp chống xói mòn cho các tỉnh Tây nguyên Công trình này mở ra triển vọng cho việc ứng dụng phương trình Wischmeier W.H– Smith D.D vào dự báo xói mòn đất trong điều kiện nước ta hiện nay Năm 1996, Nguyễn Ngọc Lung và Võ Đại Hải đã công bố công trình... Mapinfo và Arcview là hai công cụ chính để lập bản đồ, chồng xếp và phân tích bản đồ, quản lí dữ liệu, xử lý và truy xuất thông tin 1.4.2 Ứng dụng GIS trực tiếp xây dựng bản đồ xói mòn Như trình bày ở trên cho thấy GIS là công cụ mạnh có khả năng ứng dụng để đánh giá xói mòn đất Sử dụng trực tiếp GIS trong đánh giá, xây dựng bản đồ xói mòn đất được thực hiện qua 2 bước sau: Bước 1: Xây dựng bản đồ hợp phần... tin địa lý (GIS) trong đánh giá xói mòn đất 1.4.1 Sự hình thành và phát triển của GIS Trong xã hội thông tin, thông tin địa lý giữ một vai trò rất quan trọng Khi cung cấp thông tin hoặc sự kiện, nhà cung cấp thông tin cần phải cho biết vật ấy, sự kiện ấy xảy ra ở đâu, khi nào, đó chính là thông tin địa lý (Geographic Information) [9] Từ khi ra đời, hệ thống thông tin địa lý (Geographic Information System)... v.v… Bước 2: Từ các bản đồ đơn tính, ứng dụng GIS xây dựng các bản đồ hệ số xói mòn của phương trình USLE Bước 3: Từ các bản đồ hệ số xói mòn, ứng dụng GIS xây dựng bản đồ tiềm năng xói mòn và xói mòn hiện tại của khu vực nghiên cứu Các bước thực hiện được mô phỏng theo hình 1.3: PP khác + GIS GIS GIS Bản đồ lƣợng mƣa trung bình năm H ệ số R Bản đồ xói Bản đồ địa hình mòn tiềm năng H ệ số LS Bản đồ thổ... trạng xói mòn so với mô hình xói mòn tiềm năng từ phương trình USLE (loại bỏ hệ số C va P) Mô hinh chi sô xoi mon đât co dang : Ai=Ki+Ri+Ti+Ci+Ui Trong đo: Ki: chỉ số xói mòn của đất Ri: Chỉ số xói mòn của mưa Ti: Chỉ số xói mòn của sườn Ci: Chỉ số xói mòn của lớp phủ Ui: Chỉ số xói mòn của sử dụng đất Đê co thê thây ro hơn vai tro cua cac chi sô tơi tiêm năng xoi mon, các tác giả đã phân tích dựa trên... văn Sơn Động là huyện đầu nguồn của hệ thống sông Lục Nam, trên địa bàn huyện có hàng trăm con suối và nhiều hồ, đập lớn Có 4 sông đổ về hệ thống sông Lục Nam, đó là: sông An Châu bắt nguồn từ Vân Sơn, Hữu Sản; sông An Bá bắt nguồn từ An Lạc; sông Tuấn Đạo bắt nguồn từ Thanh Sơn, Thanh Luận; sông Cẩm Đàn bắt nguồn từ Chiêm Sơn Hình 2.4: Hệ thống sông, suối huyện Sơn Động (Nguồn: Hạt Kiểm lâm huyện Sơn. .. đồ lớp phủ xói mòn thực vật H ệ số P đồ Cơ sở dữ liệu đầu vào Bản đồ thành phần Bản đồ kết quả GIS Hình 1.3: Sử dụng mô hình USLE trong tính toán xói mòn bằng GIS Hình 1.3 trên đây miêu tả việc sử dụng mô hình USLE trong tính toán xói mòn bằng hệ thống thông tin địa lý Các thông số của mô hình (các hệ số) đƣợc tính toán trên GIS từ các dữ liệu đầu vào (các bản đồ) Cuối cùng, dựa trên bản đồ hệ số, tính... đầu vào phải đồng bộ và thống nhất về khuôn mẫu, tọa độ và tiêu chuẩn Do đó, quan tâm đến việc xây dựng một cơ sở dữ liệu đủ tin cậy là yêu cầu hàng đầu trong việc ứng dụng GIS nói chung và ứng dụng GIS trong đánh giá xói mòn đất nói riêng CHƯƠNG II: ĐẶC ĐIỂM TỰ NHIÊN - XÃ HỘI KHU VỰC NGHIÊN CỨU 2.1 Điều kiện tự nhiên 2.1.1 Vị trí địa lý, địa hình 2.1.1.1 Vị trí địa lý Huyện Sơn Động được bao bọc bởi ... Ứng dụng công nghệ hệ thống thông tin địa lý (GIS) để dự báo xói mòn đất huyện Sơn Động - tỉnh Bắc Giang Mục đích nghiên cứu Dự báo xói mòn đất phục vụ quy hoạch sử dụng hợp lí tài nguyên đất. .. đất huyện Sơn Động Để đạt mục đích trên, đề tài đặt mục tiêu cụ thể sau: - Xây dựng đồ xói mòn đất đồ dự báo tiềm xói mòn đất huyện Sơn Động dựa ứng dụng công nghệ hệ thống thông tin địa lý (GIS), ... sử dụng đất huyện Sơn Động - Đề xuất số giải pháp chống xói mòn đất Ý nghĩa đề tài nghiên cứu - Ý nghĩa khoa học: Luận văn ứng dụng hệ thống thông tin địa lý (GIS) để đánh giá dự báo xói mòn đất